1.1.3.Структура информации

В разных процессах информация может иметь различное строение, то есть претерпевать различные структурные преобразования. Эти преобразования в своей последовательности могут значительно отличаться друг от друга. Существующие структурные преобразования иллюстрируются табл. 1.3.

Натуральная информация отражает реальное состояние объекта. Она имеет, как правило, аналоговую форму, засорена шумами и не оптимальна по диапазонам и началам отсчетов. Все эти качества (ограничения) обусловлены физическими свойствами объектов. С формализованных позиций натуральная информация представляется как совокупность величин Х, моментов времени Т и точек пространства N в виде множеств {X}, {T}, {N}.

Нормализованная информация отличается от натуральной тем, что каждое множество {X}… уже приведено к единому масштабу, диапазону, началу отсчетов и нормализованным характеристикам. Формально это следствие действия операторов: М - масштабного, D – диапазонного, L – локализующего.

Комплексированная информация образуется в результате приведения всей информации к полному комплексу, т.е. к трехмерной системе {Х, T, N}. Таким образом, она представляет собой связанное и координированное множество Х, T, N.

Изменение числа измерений структуры и расположения элементов приводит к форме декомпонированной информации. Наиболее часто проводят два вида декомпозиции:

1. Приведение физического пространства трех измерений (объема) физических полей к пространствам двух измерений и одного измерения.

2. Приведение полного комплекса информации Х, T, N к плоскостям XT, XN, NT или осям X, T, N координат измерений.

Декомпонированная информация декоррелирована- то есть в ней нарушены (удалены) связи между отдельными элементами информации (показано в таблице).

Таблица 1.3

Условные обозначения	Структура	Характеристика структуры
{X}, {T}, {N}	Натуральная	Первоначальная форма и содержание информации
M, D, L[{X}, {T}, {N}]	Нормализованная	Приведение к единому масштабу, диапазону и началу отсчета.
{Х, T, N}	Комплексированная	Приведение к комплексу с обобщенными координатами
XT X {X, T, N} XN T TN N	Декомпонированная	Преобразование числа измерений, структуры и расположения
GA{X, T, N}	Генерализованная	Устранение избыточности
X*, T*, N*	Дискретная (квантованная)	Установление отсчетов в «прерывной» форме
qX, qT, qN	Безразмерная	Приведение дискретных отсчетов к безразмерной форме
……………	Кодированная	Приведение к знаково-цифровой форме представления информации

Генерализованная информация не содержит второстепенных частей, данные обобщены и укреплены. Генерализация проводиться как по параметрам, так и по моментам и точкам отсчетов.

Дискретная (квантованная) информация совпадает с исходной, натуральной информацией по физической размерности, но отличается от нее прерывным характером.

Безразмерная информация отличается от натуральной универсальной, безразмерной, числовой формой. Число, отображающее безразмерную информацию, получается как отношение любой координаты к интервалу дискретности:

; ;.

Из бесконечного множества физических процессов, протекающих в объектах наблюдения, с помощью специальных систем первичных преобразователей выделяются сигналы, формирующие первичную информацию.

Наконец, кодированная информация отличается используемым законом преобразования исходного алфавита в код. Ясно, что форма представления будет зависеть от системы кодирования.

Поскольку исходная, натуральная информация, как следует из определения, «хаотична», то любое ее упорядочение приводит к устранению избыточности. Схема устранения избыточной информации путем обогащения исходной представлена на рис.1.6.

5

Рис. 1.6.

На рис. 1.6 уменьшение интенсивности информационного потока соответствует, условно, уменьшению плотности отображающих графических элементов. При этом выделяются следующие этапы: этап 1 - структурное преобразование; этап 2 – при статистическом преобразовании учитываются вероятностные характеристики информации; этап 3 – при семантических превращениях происходит выделение смыслового содержания; этап 4 – после фазы формирования решений и действий формируется практически «однородный» поток информации.